3.1交变电流的特点 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.1交变电流的特点 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 575.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 03:53:32 | ||
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文档简介
鲁科版 （2019）选择性必修第二册 3.1 交变电流的特点
一、单选题
1．以下几个物理公式中都用L来表示相关的物理量，其中有一个公式中的L所代表的物理量的量纲与其它三个不同的是（ ）
A．感应电动势 B．电阻定律
C．电振荡周期 D．单摆周期公式
2．下列说法正确的是（ ）
A．方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B．交变电流的峰值一定是其有效值的倍
C．远距离输电时，可通过减小输电线的电阻来降低输电损耗
D．理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的频率之比等于原、副线圈的匝数之比
3．下列关于交变电流和直流的说法中，正确的是( )
A．如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．以上说法都不正确
4．关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是（ ）
A．任何形式的交流电都具有的关系
B．正弦式交流电具有的关系
C．照明电压220V，动力电压380V指的都是最大值
D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值
5．对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．电流大小变化，方向不变，是直流电
B．电流大小、方向都变化，是交流电
C．电流最大值为0.2A，周期为0.02s
D．电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
6．如图所示各图像中不表示交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
7．关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是（ ）
A．如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化
8．我国民用交流的电压为220V，频率为50Hz。关于民用交流，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压的峰值是220V
B．交流电压的有效值是220V
C．交流在1s内周期性变化50次
D．交流在1s内周期性变化100次
9．如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
10．下列四幅图像表示的电流中不是交变电流的一项是（ ）
A． B．
C． D．
11．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（ ）
A．频率为100Hz.
B．电压有效值为50V
C．一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作
D．若电阻R=100Ω，则1min内R产生的热量为2.5×104J
12．电动车的电源电压基本是稳定的48V、60V、72V，电动车是怎么实现变功率运行的呢？一位电子爱好者查询资料后发现了其中的奥秘：转动电动车转把时，电源并不是一直给电机供电的，而是由一种控制芯片采用不同的间断方式给电机供电，这样电动车就实现了以不同的功率运行。如图所示是控制芯片给电机的两种不同供电方式，曲线部分视为正弦波的太周期，假设供电电压不变，图甲、图乙中电压的有效值之比为（ ）
A． B． C． D．
13．在如图所示的四类电压中，A、B中的曲线为正弦曲线，则电压有效值最大的图像是（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示，属于交流电的是( )
A． B．
C． D．
15．关于物理概念的定义所体现的思想方法，下列叙述正确的是（ ）
A．交变电流的有效值体现了等效思想
B．平均速度的概念体现了极限思想
C．电阻的概念体现了控制变量思想
D．重心的概念体现了理想模型思想
二、填空题
16．用测电笔辨别火线和零线时，应用手接触_____，笔尖接触电线，______表明接触的是零线。
17．如图所示，a、b、c三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8s内，电阻产生的热量分别为Qa、Qb和Qc，则Qa∶Qb∶Qc＝______。
18．交变电流：大小和方向随时间做_________变化的电流叫作交变电流，简称_________。
19．直流：_________不随时间变化的电流称为直流。
三、解答题
20．一个标有“220V 60W的灯泡能接220V的交流电源上吗 一个耐压值为220V的电容呢 为什么
21．我国交变电流的周期和频率各是多少 家用交变电流电压的有效值、最大值又是多少
22．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似于打点计时器。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果。回答下列问题：
（1）当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发现吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为什么极？小磁铁的下端为什么极？
（2）这种充气泵应该用直流电还是交流电？简单分析其原因；
（3）为增强磁场，电磁铁的铁芯绕在磁性材料上，而磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料，这种电磁铁的铁芯应该采用哪种磁性材料？为什么？
23．阻值相等的甲、乙两电阻分别接到图（a）和（b）所示的方波交变电压、正弦式交变电压电路中，两种电压的周期和峰值都相等。求两电阻的电功率之比。
24．家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现的,由截去部分的多少来调节电压,从而实现灯光的可调,比过去用变压器调压方便且体积小.某电子调光灯经调整后电压波形如图所示,求灯泡两端的电压的有效值？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
感应电动势、电阻定律、单摆周期公式，这三个物理公式中的L表示的都是物体的长度物理量，而电振荡周期中L表示的都是线圈的自感系数的物理量，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．C
【详解】
A．方向不变、大小随时间变化的电流是直流电，故A错误；
B．只有正弦式交流电的峰值是其有效值的倍，其它交变电流不一定是这个比值，故B错误；
C．远距离输电，输送电流大小一定时，根据可知通过减小输电线的电阻可以降低输电损耗，故C正确；
D．理想变压器工作原理是互感现象，可以改变电压、电流，但是不能改变功率和频率，所以原、副线圈中通过的交变电流的频率相等，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
如果只有电流大小做周期性变化而电流方向不变，则为直流电，故A错误；直流电的大小可以变化，但方向一定不变，故B正确；只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误．所以B正确，ACD错误．
4．B
【详解】
AB．只有正弦交流电的有效值U和最大值Um之间具有的关系，对于其他交流电的有效值根据通过相等的电阻在相等的时间内产生的热量相等原理计算，A错误，B正确；
CD．交流电表的示数为有效值，照明电压220V，动力电压380V都是指的是有效值，C错误，D错误。
故选B。
5．A
【详解】
由图象可知：电流的大小变化，方向始终为正，不发生变化变，所以是直流电，电流最大值为0.2A，周期为0.01s，所以A正确，BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
交变电流的特点是方向和大小随时间做周期性变化的电流，由图可知选项BCD中图像属于交流电，由于选项A中的电流方向不变化，所以不表示交变电流，故选A。
7．C
【详解】
A．如果只有电流做周期性变化而电流方向不变，则为直流电；故A正确；
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变；故B正确；
C．只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误；
D．交流电的最大特征是交流的方向发生周期性变化；故D正确；
本题选错误的，故选C。
8．C
【详解】
AB．我国民用交流电压的有效值为220V，峰值为，故AB错误；
CD．我国民用交流在1s内周期性变化50次，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
直流电是指电流的方向不发生变化的电流，其大小可以变化，交流电是指电流的方向发生变化的电流，但是它的电流的大小可以不变，故ABD属于交流电，C属于直流电。
本题选不属于交变电流的，故选C。
10．C
【详解】
由图像可知，电流方向不变而大小做周期性变化，属于直流电，因此ABD属于交变电流，C不属于交变电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．B
【详解】
A．由图乙可知，该电压的周期T=0.02s，故频率为
50Hz
故A错误；
B．由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量
其中的
故电压有效值为U有=50V，故B正确；
C．电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V，而R两端电压的瞬时值最大为100V，故电容不能正常工作，故C错误；
D．电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故1min内产生的热量为
故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
设题图甲、题图乙中电压有效值分别为、，由有效值定义可得
解得
故选C。
13．D
【详解】
选项A中的电压的有效值为；
选项B中，根据有效值的定义有
解得电压的有效值为；
选项C中，根据有效值的定义有
得电压的有效值；
选项D中，根据有效值的定义有
得电压的有效值。综上所述可知选项D中图像的电压有效值最大。
故选D。
14．C
【详解】
交流电是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C．
15．A
【详解】
A．交变电流的有效值体现了等效思想，故A正确；
B．平均速度体现了等效替代的思想，故B错；
C．电阻的定义式为比值法，故C错误；
D．重心的概念体现了等效替代思想，故D错误。
故选A。
16． 笔尾金属体 氖管不发光
【详解】
[1][2]用测电笔辨别火线和零线时，应用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管不发光表明接触的是零线。
17．1∶2∶1
【详解】
[交流电a的有效值为
交流电b在一个周期内电流大小不变，故有效值为
Ib=2A
设交流电c的有效值为Ic，则根据等效热值法可得
解得
根据焦耳定律可得
18． 周期性 交流
略
19．方向
略
20．见解析
【详解】
一个标有“220V 60W的灯泡，额定电压有效值为220V，则能接220V的交流电源上；因交流电的最大值为311V，则耐压值为220V的电容不能接到该电源上。
21．0.02s；50Hz；220V；311V
【详解】
我国交变电流的周期是0.02s，频率是50Hz；家用交变电流电压的有效值是220V、最大值是311V。
22．（1）电磁铁上端为极，小磁铁下端为极；（2）见解析；（3）见解析
【详解】
(1)根据安培定则可得电磁铁上端为极；根据异名磁极相吸可得小磁铁下端为极。
(2)交流电。用交流电可以让电磁铁上端的磁极交替变化，从而让气室不断从外吸气，对目标充气。如果用直流电，小磁铁要么被吸引，要么被排斥远离，无法连续充气。
(3)采用软磁性材料。软磁性材料撤去磁场后没有明显的剩磁，可以实现连续充气。
23．2：1
【详解】
图a中电压有效值为U0；图b中电压有效值为 ，则根据
可知，两电阻的电功率之比
24．
【详解】
从u-t图像可看出,每个周期的前半周期是正弦图形,其有效值为
U1=
后半周期电压为零.根据有效值的定义,有
得
U=
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．以下几个物理公式中都用L来表示相关的物理量，其中有一个公式中的L所代表的物理量的量纲与其它三个不同的是（ ）
A．感应电动势 B．电阻定律
C．电振荡周期 D．单摆周期公式
2．下列说法正确的是（ ）
A．方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B．交变电流的峰值一定是其有效值的倍
C．远距离输电时，可通过减小输电线的电阻来降低输电损耗
D．理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的频率之比等于原、副线圈的匝数之比
3．下列关于交变电流和直流的说法中，正确的是( )
A．如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．以上说法都不正确
4．关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是（ ）
A．任何形式的交流电都具有的关系
B．正弦式交流电具有的关系
C．照明电压220V，动力电压380V指的都是最大值
D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值
5．对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．电流大小变化，方向不变，是直流电
B．电流大小、方向都变化，是交流电
C．电流最大值为0.2A，周期为0.02s
D．电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
6．如图所示各图像中不表示交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
7．关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是（ ）
A．如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化
8．我国民用交流的电压为220V，频率为50Hz。关于民用交流，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压的峰值是220V
B．交流电压的有效值是220V
C．交流在1s内周期性变化50次
D．交流在1s内周期性变化100次
9．如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
10．下列四幅图像表示的电流中不是交变电流的一项是（ ）
A． B．
C． D．
11．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（ ）
A．频率为100Hz.
B．电压有效值为50V
C．一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作
D．若电阻R=100Ω，则1min内R产生的热量为2.5×104J
12．电动车的电源电压基本是稳定的48V、60V、72V，电动车是怎么实现变功率运行的呢？一位电子爱好者查询资料后发现了其中的奥秘：转动电动车转把时，电源并不是一直给电机供电的，而是由一种控制芯片采用不同的间断方式给电机供电，这样电动车就实现了以不同的功率运行。如图所示是控制芯片给电机的两种不同供电方式，曲线部分视为正弦波的太周期，假设供电电压不变，图甲、图乙中电压的有效值之比为（ ）
A． B． C． D．
13．在如图所示的四类电压中，A、B中的曲线为正弦曲线，则电压有效值最大的图像是（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示，属于交流电的是( )
A． B．
C． D．
15．关于物理概念的定义所体现的思想方法，下列叙述正确的是（ ）
A．交变电流的有效值体现了等效思想
B．平均速度的概念体现了极限思想
C．电阻的概念体现了控制变量思想
D．重心的概念体现了理想模型思想
二、填空题
16．用测电笔辨别火线和零线时，应用手接触_____，笔尖接触电线，______表明接触的是零线。
17．如图所示，a、b、c三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8s内，电阻产生的热量分别为Qa、Qb和Qc，则Qa∶Qb∶Qc＝______。
18．交变电流：大小和方向随时间做_________变化的电流叫作交变电流，简称_________。
19．直流：_________不随时间变化的电流称为直流。
三、解答题
20．一个标有“220V 60W的灯泡能接220V的交流电源上吗 一个耐压值为220V的电容呢 为什么
21．我国交变电流的周期和频率各是多少 家用交变电流电压的有效值、最大值又是多少
22．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似于打点计时器。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果。回答下列问题：
（1）当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发现吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为什么极？小磁铁的下端为什么极？
（2）这种充气泵应该用直流电还是交流电？简单分析其原因；
（3）为增强磁场，电磁铁的铁芯绕在磁性材料上，而磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料，这种电磁铁的铁芯应该采用哪种磁性材料？为什么？
23．阻值相等的甲、乙两电阻分别接到图（a）和（b）所示的方波交变电压、正弦式交变电压电路中，两种电压的周期和峰值都相等。求两电阻的电功率之比。
24．家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现的,由截去部分的多少来调节电压,从而实现灯光的可调,比过去用变压器调压方便且体积小.某电子调光灯经调整后电压波形如图所示,求灯泡两端的电压的有效值？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
感应电动势、电阻定律、单摆周期公式，这三个物理公式中的L表示的都是物体的长度物理量，而电振荡周期中L表示的都是线圈的自感系数的物理量，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．C
【详解】
A．方向不变、大小随时间变化的电流是直流电，故A错误；
B．只有正弦式交流电的峰值是其有效值的倍，其它交变电流不一定是这个比值，故B错误；
C．远距离输电，输送电流大小一定时，根据可知通过减小输电线的电阻可以降低输电损耗，故C正确；
D．理想变压器工作原理是互感现象，可以改变电压、电流，但是不能改变功率和频率，所以原、副线圈中通过的交变电流的频率相等，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
如果只有电流大小做周期性变化而电流方向不变，则为直流电，故A错误；直流电的大小可以变化，但方向一定不变，故B正确；只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误．所以B正确，ACD错误．
4．B
【详解】
AB．只有正弦交流电的有效值U和最大值Um之间具有的关系，对于其他交流电的有效值根据通过相等的电阻在相等的时间内产生的热量相等原理计算，A错误，B正确；
CD．交流电表的示数为有效值，照明电压220V，动力电压380V都是指的是有效值，C错误，D错误。
故选B。
5．A
【详解】
由图象可知：电流的大小变化，方向始终为正，不发生变化变，所以是直流电，电流最大值为0.2A，周期为0.01s，所以A正确，BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
交变电流的特点是方向和大小随时间做周期性变化的电流，由图可知选项BCD中图像属于交流电，由于选项A中的电流方向不变化，所以不表示交变电流，故选A。
7．C
【详解】
A．如果只有电流做周期性变化而电流方向不变，则为直流电；故A正确；
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变；故B正确；
C．只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误；
D．交流电的最大特征是交流的方向发生周期性变化；故D正确；
本题选错误的，故选C。
8．C
【详解】
AB．我国民用交流电压的有效值为220V，峰值为，故AB错误；
CD．我国民用交流在1s内周期性变化50次，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
直流电是指电流的方向不发生变化的电流，其大小可以变化，交流电是指电流的方向发生变化的电流，但是它的电流的大小可以不变，故ABD属于交流电，C属于直流电。
本题选不属于交变电流的，故选C。
10．C
【详解】
由图像可知，电流方向不变而大小做周期性变化，属于直流电，因此ABD属于交变电流，C不属于交变电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．B
【详解】
A．由图乙可知，该电压的周期T=0.02s，故频率为
50Hz
故A错误；
B．由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量
其中的
故电压有效值为U有=50V，故B正确；
C．电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V，而R两端电压的瞬时值最大为100V，故电容不能正常工作，故C错误；
D．电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故1min内产生的热量为
故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
设题图甲、题图乙中电压有效值分别为、，由有效值定义可得
解得
故选C。
13．D
【详解】
选项A中的电压的有效值为；
选项B中，根据有效值的定义有
解得电压的有效值为；
选项C中，根据有效值的定义有
得电压的有效值；
选项D中，根据有效值的定义有
得电压的有效值。综上所述可知选项D中图像的电压有效值最大。
故选D。
14．C
【详解】
交流电是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C．
15．A
【详解】
A．交变电流的有效值体现了等效思想，故A正确；
B．平均速度体现了等效替代的思想，故B错；
C．电阻的定义式为比值法，故C错误；
D．重心的概念体现了等效替代思想，故D错误。
故选A。
16． 笔尾金属体 氖管不发光
【详解】
[1][2]用测电笔辨别火线和零线时，应用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管不发光表明接触的是零线。
17．1∶2∶1
【详解】
[交流电a的有效值为
交流电b在一个周期内电流大小不变，故有效值为
Ib=2A
设交流电c的有效值为Ic，则根据等效热值法可得
解得
根据焦耳定律可得
18． 周期性 交流
略
19．方向
略
20．见解析
【详解】
一个标有“220V 60W的灯泡，额定电压有效值为220V，则能接220V的交流电源上；因交流电的最大值为311V，则耐压值为220V的电容不能接到该电源上。
21．0.02s；50Hz；220V；311V
【详解】
我国交变电流的周期是0.02s，频率是50Hz；家用交变电流电压的有效值是220V、最大值是311V。
22．（1）电磁铁上端为极，小磁铁下端为极；（2）见解析；（3）见解析
【详解】
(1)根据安培定则可得电磁铁上端为极；根据异名磁极相吸可得小磁铁下端为极。
(2)交流电。用交流电可以让电磁铁上端的磁极交替变化，从而让气室不断从外吸气，对目标充气。如果用直流电，小磁铁要么被吸引，要么被排斥远离，无法连续充气。
(3)采用软磁性材料。软磁性材料撤去磁场后没有明显的剩磁，可以实现连续充气。
23．2：1
【详解】
图a中电压有效值为U0；图b中电压有效值为 ，则根据
可知，两电阻的电功率之比
24．
【详解】
从u-t图像可看出,每个周期的前半周期是正弦图形,其有效值为
U1=
后半周期电压为零.根据有效值的定义,有
得
U=
答案第1页，共2页
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